發(fā)布時(shí)間：2020-07-06 15:01

【摘要】：應(yīng)用于金融、電信等關(guān)鍵領(lǐng)域的高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)不同于普通的事務(wù)處理服務(wù)器,它既要具有較高的事務(wù)處理性能,又要具有極高的可用性。否則,這些系統(tǒng)一旦發(fā)生失效則會(huì)引發(fā)災(zāi)難性的后果。因此,對(duì)高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可用性評(píng)價(jià)顯得尤為重要。本文擬開發(fā)一個(gè)計(jì)算機(jī)可用性建模與評(píng)估工具,通過評(píng)測(cè)目標(biāo)系統(tǒng)的可用性、可運(yùn)行性等相關(guān)指標(biāo),為高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)的評(píng)估與測(cè)量提供支持。 本文對(duì)國(guó)內(nèi)外可用性評(píng)測(cè)的現(xiàn)狀以及現(xiàn)有的可用性分析工具進(jìn)行了深入的調(diào)研,并針對(duì)傳統(tǒng)評(píng)測(cè)體系中將容錯(cuò)能力指標(biāo)與系統(tǒng)性能指標(biāo)相分離、評(píng)測(cè)指標(biāo)過于單一等問題,設(shè)計(jì)了符合高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)可用性測(cè)試需求的評(píng)測(cè)指標(biāo)及其測(cè)試流程。并據(jù)此開發(fā)了一個(gè)計(jì)算機(jī)可用性建模與評(píng)估工具,以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)可用性、可運(yùn)行性、部件MTBF(Mean Time Between Failure)的閾值與實(shí)測(cè)值等多種評(píng)測(cè)指標(biāo)的測(cè)試與分析。依據(jù)以上不同種類的測(cè)試需求,將其分成了以下七個(gè)功能模塊。 主控模塊是本文工具的控制臺(tái),負(fù)責(zé)其他功能模塊的調(diào)度執(zhí)行,提供數(shù)據(jù)庫(kù)訪問接口與用戶圖形界面。系統(tǒng)近似RBD(Reliability Block Diagram)繪制模塊在用戶界面依次繪制功能子系統(tǒng)框圖、描述系統(tǒng)冗余策略、自動(dòng)繪制系統(tǒng)近似RBD。系統(tǒng)可用性分析模塊采用基于組合模型和基于Petri網(wǎng)兩種方法分析各功能子系統(tǒng)及全系統(tǒng)的可用性。部件失效敏感度分析模塊分析指定部件失效率變化對(duì)系統(tǒng)可用性的影響,給出部件失效敏感度分析圖表。負(fù)載強(qiáng)度敏感度分析模塊分析不同級(jí)別的負(fù)載強(qiáng)度對(duì)系統(tǒng)可用性的影響,繪制負(fù)載強(qiáng)度敏感度曲線。部件MTBF值分析模塊由兩個(gè)子模塊構(gòu)成,分別分析指定部件MTBF的閾值與實(shí)測(cè)值。系統(tǒng)可運(yùn)行性分析模塊分析目標(biāo)系統(tǒng)處于正常、降級(jí)、不可用三種狀態(tài)模式下的平均處理性能與對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)概率,由此進(jìn)一步分析系統(tǒng)可運(yùn)行性,繪制目標(biāo)系統(tǒng)性能-時(shí)間曲線。 最后,本文對(duì)HP公司生產(chǎn)的Superdome以及一臺(tái)在研的HEFT系統(tǒng)兩臺(tái)高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可用性等評(píng)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比分析,依此為HEFT系統(tǒng)樣機(jī)的改進(jìn)提供了一些參考意見。以上實(shí)驗(yàn)也充分說明了本文工具已基本滿足高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)可用性評(píng)測(cè)的需求。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TP302.8
【圖文】：

第2章 高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)的可用性評(píng)測(cè)主要探討了高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)可用性評(píng)測(cè)體系的評(píng)測(cè)指標(biāo)及每一個(gè)測(cè)試環(huán)節(jié)涉及的相關(guān)概念以及執(zhí)行該類評(píng)測(cè)所依據(jù)的細(xì)地闡述。指標(biāo)及其測(cè)試流程容錯(cuò)計(jì)算機(jī)應(yīng)用于關(guān)系國(guó)家安全與國(guó)計(jì)民生的關(guān)鍵領(lǐng)域，既處理性能，又要具有極高的可用性。主要面向高處理性能下的容錯(cuò)性能評(píng)測(cè)與容錯(cuò)機(jī)制下的處理評(píng)測(cè)體系，圍繞目標(biāo)系統(tǒng)“可用性”建立多項(xiàng)評(píng)測(cè)指標(biāo)，結(jié)障注入工具、容錯(cuò)測(cè)試套件、系統(tǒng)性能測(cè)試套件、高端容錯(cuò)析系統(tǒng)、測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)等其他組件，分析高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)的可運(yùn)行性、部件失效敏感度、負(fù)載強(qiáng)度敏感度、部件 MTBF特性，驗(yàn)證目標(biāo)系統(tǒng)是否達(dá)到所需的高可用性要求。各類評(píng)測(cè)指標(biāo)之間的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系如圖 2-1 所示。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文性級(jí)別時(shí)相應(yīng)可替換部件 MTBF 的閾值，為部件 MTBF 實(shí)參考。行部件 MTBF 實(shí)測(cè)分析時(shí)，首先，對(duì)故障日志分析系統(tǒng)提取進(jìn)行分類與整理，然后抽取指定部件每一次發(fā)生故障的時(shí)間制故障級(jí)別-時(shí)間曲線，并最后依此計(jì)算目標(biāo)部件 MTBF 的

圖 2-3 k out of n 子系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖出系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移的概率矩陣 P：( )01 [( 1) ] ( 1) 0 0 1 [( 2) ] 00 0 0 10 0 0 n nn nnk λ λμ λ μ λμ λ μ0 λ μ μ + + +式 X ( P I) =0，可得該子系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)可用度的計(jì)算公式( )0( 1)01( )!lim1( )!in kiitn kin iA A tn iλμλμ =→∞ = = = ∑∑推，求得所有功能子系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)可用度后，即可相乘取

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本文編號(hào)：2743796